金融衍生品如何定价

衍生品的定价要从金融产品的定价说起,最早做金融市场定价的一拨人是搞经济学出身的,经济学讲究供给需求的均衡,用市场出清达到的均衡价格给产品定价。举个栗子,学过微经的人都知道,消费者的效用最大化决定了需求曲线,生产者的利润最大化决定了供给曲线,两条线一交叉,价格就出来了。再举个复杂一点的栗子,宏观里面的IS-LM模型讲的是钱的价格——利率,产品市场均衡得到IS曲线,货币市场均衡出来LM曲线,两个线一叉,利率就出来了。
经济学家开始搞金融产品定价的时候,也想用这招,可是问题就来了:金融产品和桔子苹果不一样,水果市场上买桔子和卖桔子的是两拨人,金融市场上买股票和卖股票的是一拨人,供给方也是需求方,这下子效用最大啊、利润最大啊都搞不好了,传统的供给需求曲线就画不出来了。经济学家就开始想:生产者和消费者独立的均衡搞不好了,金融市场有没有别的均衡呢?答案是有的——想买的等于想卖的,是金融市场上最基础的均衡。从这个思路出发,就发展出了Arrow-Debreu范式,他们给每个人加上一个当期和未来消费的效用函数,然后对效用函数做优化,得到需求量(如果需求为负就是供给量),用很复杂的矩阵代数来给金融产品定价。
经济学家就是这么一帮玩弄自己娱乐大众的角色,他们的分析依赖于这个叫做“效用函数”的东西,经济学家们不仅假设效用函数的存在,而且对其单调性、连续性、凸性都做了假设,得出的定价结论只适用于“真空中的球形鸡”,他们很高兴,因为“解是存在的”。
市场上的投资人对这个答案很不满意,他们总不能在下单前先写出来自己的效用函数吧?!于是就发展出了一套不依赖于效用函数(严格的说是“几乎”不依赖)新的定价理论,人称无套利定价。无套利定价的想法就很简答了,比如咱要给沙拉定价,我们只要把沙拉所含的成分搞清楚就行了,苹果、番茄、菜叶儿各占多少,一加起来(可能加点儿服务费)就是沙拉的价钱。这时候您可能就问了:那苹果、番茄、菜叶儿值多少钱呢?对不起,您说的都是“基础资产”,无套利方法只能给衍生品定价。所以说金融衍生品的定价方法就是把衍生品想法儿“还原”成基础资产,然后再把各个成分给加回来。无套利定价这套方法在数学里,就是商品空间里的泰勒展开(题外话,我觉得泰勒展开是世界上第二伟大的公式,第一伟大的一会儿还要提到,泰勒公式、傅里叶变换、伊藤引理本质上都是一个东西,泰勒展开的思想改变了我们的世界,么么哒),把衍生品“投影”到空间的一组基(基础资产)上,然后根据投影的系数和基础资产的价格做加权叠加。
金融市场上,最常见的基础资产有两种:股票和现金(请注意,债券不是基础资产,债券是最简洁、最完美的金融衍生品)。至此,学者们想方设法把衍生品给拆分成基础资产的组合,1973年的时候,Merton发现可以把股票欧式期权拆成股票和现金的组合,具体而言就是:call=Delta imes S-Pi ,即欧式看涨期权等于Delta 的股票和-Pi 的现金。现金是一种特殊的资产,可以“钱生钱”,也就是满足这个微分方程:dPi =rPi dt,从这个微分方程出发,利用大帅逼伊藤清发明的Ito Lemma,就可以推导出期权价格所满足的微分方程,人称Black-Scholes微分方程。
走到这一步,每个想给金融衍生品定价的人,只要想办法把衍生品和其他基础资产组合成现金,再利用现金“钱生钱”的特性,就可以得到衍生品价格所服从的微分方程了。一时间,形形色色的微分方程充斥着衍生品的研究和实务领域,其中多数都很蛋疼(老天开眼,B-S微分方程的解罕见的漂亮,而债券价格满足的微分方程恶心死你)。大量在物理领域解惯了微分方程的呆逼们就开始涌入衍生品行业,成为了第一代Quant,物理研究中有很多微分方程要解(题外话,牛顿第二定律F=ma是一个简单的微分方程,而薛定谔方程就是量子算符表示形式下的牛顿第二定律,这是我觉得第一伟大的公式,阿西吧),Feynman就发明了一套很牛逼的解特定形式方程的方法,方程的解是用期望的形式表达出来的,这样就把微分方程和随机过程连接到了一起。后来人更进一步,在完全市场的假设下搞了等价鞅测度,使得“相对价格”可以用一个很简单的期望来表达,然后再简化一步,就是:f= ilde{E} left( e^{-int_{}^{}rdt } f_{T} ight) ,即风险中性概率下payoff折现值的期望。这个公式作用大的不得了,之前解微分方程很蛋疼,现在只要算payoff、再做折现、最后求个期望就可以给衍生品定价了,基本可以在Excel里完成,自此金融衍生品定价不再遥不可及,衍生品领域就爆发了。
最后来说说风险中性测度这个东西,我们人是有风险偏好的,多数人都是风险嫌恶的(题外话,风险偏好是有效用函数的凸性决定的,无套利理论的发展没有依赖效用函数,自然是不干风险什么事儿的,不过函数取期望的Jensen不等式是我觉得第三伟大的公式,诸多知名的不等式都是Jensen的推广)。举个栗子,给你两个方案:A、给你1块钱;B、丢个硬币,正面给你2块,反面不给你钱。你怎么选?反正我是选马上拿钱走人。我们可以看到,这里是有风险偏好的,A方案是基础资产“现金”,B方案是基础资产“硬币收益”(可以类比于股票),两个基础资产之间是萝卜青菜各有所爱,风险偏好不可强求。可是衍生品不一样,还是两个选择给你挑:第一、给你A+B;第二、丢个硬币,正面给你3块,反面给你1块。你怎么选?这两个选择对于每个人看起来都是一样一样一样的,由于衍生品不具有作为商品空间基的独立性,市场参与者对其也就没有特殊的风险态度,人称“风险中性”。

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